Гемисферэктомия: удаление половины мозга

Иногда по медицинским показаниям приходится удалять одно полушарие мозга. Эта операция, известная под названием гемисферэктомии¹, проводится в тех случаях, когда обнаруживают злокачественную опухоль, распространившуюся на одной стороне мозга. Ее делают также в раннем младенчестве, когда обширное повреждение одного полушария угрожает нормальному функционированию другого.

В литературе появились сообщения о нескольких десятках случаев гемисферэктомии, и они служат еще одним источником сведений о развитии межполушарной асимметрии функций. Последствия операции зависят от возраста, в котором больной ее перенес, и от того, какое полушарие было удалено. У взрослых больных с удаленным правым полушарием нарушения языковых функций, как правило, невелики или вообще отсутствуют, однако удаление левого полушария обычно приводит к возникновению выраженной афазии, которая только немного смягчается со временем. Аналогичные латерализованные последствия наблюдаются и у детей. Степень нарушений связана с возрастом ребенка в момент операции прямой зависимостью, а прогноз в отношении восстановления языковых функций — обратной [13].

В нескольких сообщениях отмечалось, что если операция проводится достаточно рано в младенческом возрасте, то в зрелом возрасте не остается никаких признаков латерализованно-го дефицита в высших психических функциях. Эти данные говорят о том, что оставшееся полушарие, будь то левое или правое, способно заменить удаленное полушарие, выполняя те функции, которые обычно латерализованы в другой половине мозга.

Из этих данных можно вывести по крайней мере два различных теоретических заключения. Первое состоит в том, что в случаях ранней гемисферэктомии никакого перемещения функций не происходит, потому что в раннем младенчестве латерализации функций нет. Второе состоит в том, что межпо-лушарные различия в раннем младенческом возрасте имеются, ■но молодой мозг обладает колоссальной способностью к переотройке, реализующейся при наличии повреждения определенных областей.

Некоторые недавние и более глубокие исследования способностей больных с удаленным левым или правым полушарием позволяют предполагать, что из двух этих возможных объясне-

¹ Термин гемисферэктомия является несколько неточным, поскольку в большинстве операций удаляются только корковые области полушария, а многие подкорковые структуры сохраняются.

Развитие асимметрии

ний правильным, по-видимому, является второе — объяснение, основанное на представлении о «пластичности мозга». Морин Деннис и Гарри Уайтейкер провели различные языковые тесты на больных, перенесших в младенчестве гемисферэктомию, и обнаружили очень незначительные признаки латерализованных последствий этой операции [14]. Представляется, что стандартные способы оценки умственного развития по вербальным тестам не обнаруживают различий между случаями ранней лево-и правосторонней гемисферэктомии. Это, однако, не означает, что другие тесты не могут выявить такого различия.

Деннис и Уайтейкер обследовали троих 9—10-летних детей, перенесших гемисферэктомию в возрасте 5 месяцев. У одного было удалено правое полушарие, у двух других — левое. Результаты показали, что все трое нормально различали и артикулировали звуки речи. Они также одинаково хорошо произносили и различали слова. Однако существенные различия между детьми, перенесшими разные операции, проявились в тестах, определявших способность больных справляться с синтаксисом — объединением слов в грамматически правильные предложения. Например, каждого ребенка просили оценить, насколько приемлемы следующие предложения:

1. Я заплатил деньги мужчиной.

2. М)не заплатила деньги женщине.

3. Мне заплатил деньги мальчик.

Больной с удаленным правым полушарием правильно указал, что первые два предложения грамматически неправильны, а третье приемлемо. Оба больных с удаленным левым полушарием не определили этих различий.

Исследователи сделали вывод, что правое полушарие больных, не имеющих левого полушария, неточно понимает значение предложений в пассивном залоге. Другие тесты привели их к заключению, что дефект правого полушария представляет собой организационную, аналитическую и синтаксическую проблему, а не проблему, коренящуюся в концептуальных или семантических аспектах языка. Эти результаты говорят о том, что существует предел пластичности детского мозга и, что еще более важно для нас, свидетельствует о наличии межполушар-ной асимметрии в очень раннем возрасте.

Хотя пластичность мозга, по-видимому, ограничена какими-то пределами, она тем не менее играет важную роль в большинстве случаев поразительно полного восстановления речевой функции, которое обнаруживается у детей после повреждения левого полушария и связанной с ним афазии. Способность мозга относительно быстро перестраивать свою работу затрудняет выявление различия между системой, в которой латера-лизация отсутствует или существует только в рудиментарной форме, и системой с высокой степенью латерализации, но об-

Глава 7

ладающей возможностью быстрой компенсации последствий одностороннего повреждения. Только при использовании очень чувствительных тестов, предназначенных для измерения тонких различий в выполнении заданий, мы, возможно, будем в состоянии справиться с этими альтернативами.

Изменяется ли латерализация с годами?

Значительное число данных, только что рассмотренных нами, дает основание полагать, что межполушарные различия — как функциональные, так и анатомические — существуют при рождении. Какие изменения происходят в этой ранней латерализа-ции по мере развития ребенка? Как изменяется латерализация (если это происходит) в течение всей жизни человека?

Мозг большинства млекопитающих, включая человека, к моменту рождения развит еще далеко не полностью и созревает структурно и функционально в основном в период младенчества и раннего детства. Помимо очевидного увеличения размера происходят значительные изменения на микроскопическом уровне. В первые несколько лет жизни многократно умножаются связи между нейронами; они, как полагают, продолжают меняться в течение всей жизни человека. Кроме того, изолирующие липидные слои, называемые миелином, формируются вокруг нервных волокон, делая их более эффективными про» водниками импульсов.

Мозолистое тело имеется при рождении, но выглядит на поперечном срезе непропорционально маленьким, если сравнить мозг новорожденного и взрослого человека. На рис. 7.1 показана величина комиссур мозга на трех стадиях развития человека. Некоторые исследователи полагают, что медленное созревание новой коры и межполушарных волокон ведет к дифференцированному развитию двух сторон мозга в постнатальном периоде [15].

Тот факт, что последствия одностороннего повреждения мозга в раннем возрасте сильно отличаются от последствий более позднего повреждения, свидетельствует о том, что со временем в мозге происходят важные изменения. Чем моложе человек в момент повреждения мозга, тем обычно слабее и кратковре-меннее речевые нарушения после поражения левого полушария. Означает ли это, что с возрастом латерализация усиливается или завершается? Не обязательно. Другое объяснение этих данных о повреждениях мозга состоит в том, что с возрастом уменьшается пластичность, т. е. по мере взросления индивидуума правое полушарие теряет способность брать на себя контроль за языковыми функциями.

Для того чтобы ответить на вопрос, меняется ли с возрастом сама латерализация, следует количественно оценить лате-

Развитие асимметрии

рализацию у лиц разных возрастных групп и сравнить степень асимметрии в каждой из них. Такой подход очень широко применялся в исследованиях с дихотическим прослушиванием. К сожалению, данные, полученные в этих исследованиях, не согласуются друг с другом. Например, в одном крупном исследовании, проведенном на 30 детях пяти возрастов (5, 7, 9, 11, 13 лет) с использованием задачи на дихотиче-ское прослушивание слогов, состоящих из согласного и гласного звуков, во всех группах было обнаружено преимущество правого уха, причем величина слуховой асимметрии во всех группах была сходной. В противоположность этому, в другом исследовании, выполненном на 24 испытуемых пяти возрастных групп (6, 7, 10, 12 и 14 лет), обнаружили рост величины слуховой асимметрии в этих возрастных пределах.

На самом деле преимущество правого уха достоверно отличалось от нуля только в группах 12-и 14-летних испытуемых [17]. В этом исследовании, как и в предыдущем, в качестве стимулов применялись слоги. В обзорной статье, посвященной развитию латерализации, авторы насчитали четыре

Передняя

комнссура

Рис. 7.1. Мозолистое тело и передняя комнссура на трех стадиях развития человека. А. Эмбриональная стадия (16 недель). Б. При рождении (40 недель). В. Взрослый индивидуум [15].

Глава 7

работы с дихотическим прослушиванием, показывающие увеличение асимметрии в этот период времени, и пять работ, показывающих либо слабое уменьшение, либо отсутствие изменений асимметрии после 3—5-летнего возраста [18].

Для того чтобы разобраться в вопросе об изменениях лате-рализации с возрастом, использовали также другие критерии. Упоминавшаяся ранее работа Молфиза по вызванным потенциалам на речевые и неречевые стимулы у младенцев включала также исследование детей в возрасте от 4 до 11лет и взрослых в возрасте 23—29 лет [19].Анализ результатов показал, что асимметрия в величине ВП на неречевые стимулы у младенцев была пропорционально выше, чем у детей и взрослых. Ответы на речевые стимулы характеризовались сходной асимметрией у младенцев и детей, причем в обеих этих группах асиметрия была больше, чем у взрослых. Авторы предполагают, что асимметрия ВП может уменьшаться с возрастом благодаря созреванию комиссур мозга, соединяющих полушария. В подтверждение этому они ссылаются на анатомические исследования, показывающие, что к моменту рождения мозолистое тело развито не полностью.

Мы отмечали ранее, что в мозге младенцев были обнаружены анатомические асимметрии. В одном исследовании измеряли экземпляры мозга младенцев и взрослых таким образом, чтобы можно было сравнить степень асимметрии в этих двух группах. Выражая размеры правой височной плоскости в процентах по отношению к размерам левой, получили показатель асимметрии, независимый от абсолютной величины плоскостей, исмогли с его помощью прямо сравнить группы младенцев и взрослых. Среднее отношение П/Л у младенцев составляло €1%, а у взрослых — 55, что указывает на большую степень асимметрии у взрослых [20]. Эти данные говорят о том, что асимметрия в величине височной плоскости двух полушарий с возрастом увеличивается.

Принимая во внимание вариабельность результатов исследований, использующих как различные, так и одинаковые методы измерения латерализации, совершенно очевидно, что делать заключения относительно изменения асимметрии с возрастом пока преждевременно. На этот вопрос должны дать ответ дальнейшие исследования, в которых будут использованы ■более совершенные методы оценки латерализации.